RU2465105C2

RU2465105C2 - Cutting plate, holder and method related therewith

Info

Publication number: RU2465105C2
Application number: RU2009111888/02A
Authority: RU
Inventors: Жан-Люк ДЮФУР (US); Жан-Люк ДЮФУР; Кс. Дэниел ФАН (US); Кс. Дэниел ФАН; Дэвид Дж. ВИЛЛС (US); Дэвид Дж. ВИЛЛС; Жилль ФЕСТО (FR); Жилль ФЕСТО; Томас Б. ХАРТМАН (US); Томас Б. ХАРТМАН
Original assignee: Ти Ди Уай Индастриз, Инк.
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2012-10-27
Also published as: PT2077174E; RU2009111888A; ATE554872T1; JP5451400B2; MX2009002840A; CA2663654A1; US7905687B2; PL2077174T3; TWI343846B; WO2008088621A2; CN101522351A; CN101522351B; TW200833442A; WO2008088621A3; IL197342A0; EP2077174A1; EP2064015A2; IL227059A; US20080170919A1; DK2077174T3

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used in cutting hard metals, in particular, at rotary head milling machines. Cutting plate is shaped, in fact, to parallelogram and comprises top surface, first and second major radial rear surfaces crossing said top surface. First and second auxiliary axial rear surfaces cross top surface to connect first and second major axial rear surfaces. Major cutting edge is located on intersection of top surface and first major radial rear surface. Major cutting edge comprises variable radial front clearance angle including section with positive radial front angle and that with negative radial front angle. First and second major radial rear surfaces comprise, at least, two radial rear surfaces. First and second major axial rear surfaces comprise, at least, two axial rear surfaces. Tool for peripheral cutting comprises holder with, at least, one seat for said cutting plate. Invention covers also the method of fitting said cutting plate in said holder seat.

EFFECT: longer life, higher efficiency.

38 cl, 9 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross reference to related applications

Приоритет настоящей заявки в соответствии с §119(е) статьи 35 Кодекса законов США заявлен на основании предварительной заявки, находящейся в процессе одновременного рассмотрения, №60/885053, поданной 16 января 2007.The priority of this application in accordance with §119 (e) of Section 35 of the United States Code of Law is stated on the basis of a provisional application undergoing simultaneous review, No. 60/885053, filed January 16, 2007.

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к режущим пластинам и держателям для сменных многогранных режущих пластин. В одном не носящем ограничительного характера варианте осуществления изобретения режущие пластины согласно настоящему изобретению применяются, в частности, при периферическом фрезеровании на карусельно-фрезерных станках для обработки резанием труднообрабатываемых материалов.The present invention relates to cutting inserts and holders for interchangeable polyhedral cutting inserts. In one non-limiting embodiment of the invention, the cutting inserts according to the present invention are used, in particular, for peripheral milling on rotary milling machines for cutting difficult materials to be cut.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Недостатком режущих пластин является ограниченный срок службы при использовании в периферийном фрезеровании на карусельно-фрезерных станках, особенно при обработке резанием труднообрабатываемых материалов. Труднообрабатываемые материалы включают в себя, например, металлы специального назначения, такие как титан и титановые сплавы, никель и никелевые сплавы, суперсплавы и некоторые металлы с необычными свойствами. Режущие пластины, имеющие геометрию передней поверхности с положительным передним углом на обеих поверхностях - аксиальной передней поверхности и радиальной передней поверхности, широко применяются во фрезеровании, подразумевая использование периферийного вращающегося держателя с возможностью механического крепления многогранных режущих пластин. Положительная геометрия резания режущих пластин уменьшает силы резания и, следовательно, уменьшает потребление энергии, результатом чего является более эффективное фрезерование. В дополнение, режущие пластины, используемые обычно в периферийных карусельно-фрезерных станках, в общем случае имеют форму параллелограмма (т.е. каждая имеет по существу профиль в виде параллелограмма, если смотреть с точки выше верхней поверхности пластины) с двумя длинными боковыми сторонами, образующими две основные режущие кромки, и двумя короткими сторонами, образующими две вспомогательные режущие кромки. Эти типы режущих пластин обеспечивают более эффективную обработку резанием за счет возможности выполнять более глубокий надрез, хотя подобные пластины не такие прочные механически, как режущие пластины, имеющие форму квадрата.The disadvantage of cutting inserts is the limited service life when used in peripheral milling on rotary milling machines, especially when machining difficult to machine materials. Hard materials include, for example, special-purpose metals such as titanium and titanium alloys, nickel and nickel alloys, superalloys, and some metals with unusual properties. Cutting inserts having the geometry of the front surface with a positive rake angle on both surfaces — the axial front surface and the radial front surface — are widely used in milling, implying the use of a peripheral rotating holder with the possibility of mechanical fastening of polyhedral cutting inserts. The positive cutting geometry of the cutting inserts reduces the cutting forces and therefore reduces the energy consumption, which results in more efficient milling. In addition, the inserts commonly used in peripheral rotary milling machines are generally in the form of a parallelogram (i.e., each has essentially a parallelogram profile when viewed from a point above the upper surface of the insert) with two long sides, forming two main cutting edges, and two short sides, forming two auxiliary cutting edges. These types of inserts provide more efficient machining due to the ability to make a deeper incision, although such inserts are not as mechanically strong as square-shaped inserts.

В европейском патенте №0239045 предложена режущая пластина в форме параллелограмма с постоянным положительным радиальным передним углом и постоянным радиальным задним углом вдоль основных режущих кромок.European patent No. 0239045 proposes a parallelogram-shaped cutting insert with a constant positive radial rake angle and a constant radial rake angle along the main cutting edges.

В патенте США №5071292 описана режущая пластина в форме параллелограмма с постоянно скругленной радиальной передней поверхностью и радиальной задней поверхностью, в которой оба угла - радиальный передний угол и радиальный задний угол - остаются по существу одними и теми же вдоль основной режущей кромки относительно сопряженного резца или держателя.US Pat. No. 5,071,292 describes a parallelogram-shaped cutting insert with a continuously rounded radial front surface and a radial rear surface, in which both angles — the radial rake angle and the radial rake angle — remain substantially the same along the main cutting edge with respect to the mating cutter or holder.

В патенте США №5052863 предложен способ для безопасной установки режущей пластины в форме параллелограмма с относительно большим положительным радиальным задним углом вдоль основной режущей кромки в держателе. Способ предполагает адаптацию держателя, выполненную для приема режущей пластины с меньшим радиальным задним углом, чтобы преодолеть проблемы нагрузки, связанные с большим безопорным выступом при использовании режущих пластин в форме параллелограмма с большим радиальным задним углом.US Pat. No. 5,052,863 proposes a method for safely mounting a cutting insert in the form of a parallelogram with a relatively large positive radial rake angle along the main cutting edge in the holder. The method involves adapting a holder made to receive a cutting insert with a smaller radial rake angle in order to overcome the load problems associated with a large unsupported protrusion when using cutting inserts in the form of a parallelogram with a large radial rake angle.

В патенте США №5388932 описана наклонная фаска в области поднятой угловой вершины режущей пластины в форме параллелограмма, в которой наклонная фаска увеличивает прочность режущей кромки в основной угловой вершине, одновременно обеспечивая положительный передний угол вдоль основной режущей кромки.US Pat. No. 5,388,932 describes an inclined chamfer in the region of a raised corner top of a cutting insert in the form of a parallelogram in which the inclined chamfer increases the strength of the cutting edge at the main corner vertex while simultaneously providing a positive rake angle along the main cutting edge.

В патенте США №6142716 также описана наклонная фаска с положительным радиальным передним углом, но которая дополнительно содержит выемку на основных режущих сторонах, позволяющую более жестко устанавливать режущую пластину в держателе и использовать меньше материала при производстве режущей пластины.US Pat. No. 6,142,716 also describes an inclined chamfer with a positive radial rake angle, but which further comprises a recess on the main cutting sides, allowing a more rigid installation of the cutting insert in the holder and using less material in the manufacture of the cutting insert.

Усилия, предпринятые в промышленности, по разработке новых или усовершенствованных режущих пластин в форме параллелограмма были направлены на получение уменьшенных сил резания, снижение потребления энергии, повышение прочности режущей кромки и увеличение срока службы. С точки зрения геометрической конструкции обеспечение положительного или положительного плюс постоянного радиального переднего угла вдоль основной режущей кромки было основной целью этих усилий.The efforts made in the industry to develop new or improved parallelogram-shaped inserts were aimed at obtaining reduced cutting forces, reducing energy consumption, increasing the strength of the cutting edge and increasing the service life. From a geometric design point of view, providing a positive or positive plus a constant radial rake angle along the main cutting edge was the main goal of this effort.

Положение режущей пластины в сопряженном держателе может также служить достижению целей уменьшения сил резания и увеличения прочности режущей кромки. В известных публикациях патентов и в опубликованной литературе, касающихся режущих пластин в форме параллелограмма, включая описанные выше, не признается количественное соотношение между геометрией режущей пластины и положением режущей пластины в сопряженном держателе.The position of the cutting insert in the mating holder can also serve the purpose of reducing cutting forces and increasing the strength of the cutting edge. Known patent publications and published literature regarding parallelogram-shaped cutting inserts, including those described above, do not recognize the quantitative relationship between the geometry of the cutting insert and the position of the cutting insert in the mating holder.

Следовательно, существует потребность в усовершенствованной режущей пластине в форме параллелограмма и потребность в устройстве фрезерного режущего инструмента, включающего в себя многочисленные режущие пластины и держатель, способствующие более высокопроизводительному и безотказному способу обработки резанием труднообрабатываемых материалов.Therefore, there is a need for an improved parallelogram-shaped cutting insert and a need for a milling cutting tool including multiple cutting inserts and a holder, contributing to a more efficient and trouble-free cutting method for machining difficult materials.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно одному не носящему ограничительного характера аспекту изобретения предложена режущая пластина по существу в форме параллелограмма, содержащая:According to one non-limiting aspect of the invention, there is provided a cutting insert substantially in the form of a parallelogram, comprising:

верхнюю поверхность; первую и вторую основные радиальные задние поверхности, причем каждая пересекает верхнюю поверхность; первую и вторую вспомогательные аксиальные задние поверхности, причем каждая пересекает верхнюю поверхность и соединяет первую и вторую основные радиальные задние поверхности; и основную режущую кромку на пересечении верхней поверхности и первой основной радиальной задней поверхности. Согласно одному не носящему ограничительного характера варианту осуществления изобретения основная режущая кромка содержит изменяемый радиальный передний угол, включающий в себя участок, имеющий положительный радиальный передний угол, и участок, имеющий отрицательный радиальный передний угол.top surface; the first and second main radial rear surfaces, each intersecting the upper surface; the first and second auxiliary axial rear surfaces, each intersecting the upper surface and connecting the first and second main radial rear surfaces; and a main cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface. According to one non-limiting embodiment, the main cutting edge comprises a variable radial rake angle including a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle.

Согласно другому не носящему ограничительного характера аспекту настоящего изобретения предложен инструмент для периферийного резания, содержащий держатель, который включает в себя, по меньшей мере, одно гнездо под режущую пластину. Режущая пластина может быть размещена, по меньшей мере, в одном гнезде держателя таким образом, что средняя точка основной режущей кромки режущей пластины размещена в радиальной плоскости, содержащей ось вращения держателя, и несущая плоскость, включающая в себя нижнюю поверхность гнезда под режущую пластину, перпендикулярна вторичной радиальной плоскости. Вторичная радиальная плоскость содержит ось вращения держателя и перпендикулярна первичной радиальной плоскости.According to another non-limiting aspect of the present invention, there is provided a peripheral cutting tool comprising a holder that includes at least one insert for a cutting insert. The cutting insert can be placed in at least one holder slot in such a way that the midpoint of the main cutting edge of the cutting insert is placed in a radial plane containing the axis of rotation of the holder, and the bearing plane including the lower surface of the socket for the cutting insert is perpendicular secondary radial plane. The secondary radial plane contains the axis of rotation of the holder and is perpendicular to the primary radial plane.

Согласно еще одному не носящему ограничительного характера аспекту настоящего изобретения предложен способ установки режущей пластины, содержащей основную режущую кромку, в гнезде под режущую пластину держателя инструмента для периферийного резания. Способ включает в себя установку режущей пластины в гнезде под режущую пластину таким образом, что средняя точка основной режущей кромки размещается в первичной радиальной плоскости, включающей в себя ось вращения держателя, и несущая плоскость, включающая в себя нижнюю поверхность гнезда под режущую пластину, перпендикулярна вторичной радиальной плоскости, которая содержит ось вращения держателя и перпендикулярна первичной радиальной плоскости.According to yet another non-limiting aspect of the present invention, there is provided a method of mounting a cutting insert comprising a main cutting edge in a slot under a cutting insert of a peripheral cutting tool holder. The method includes installing a cutting insert in a socket under the cutting insert in such a way that the midpoint of the main cutting edge is located in the primary radial plane including the axis of rotation of the holder, and the supporting plane including the lower surface of the socket under the cutting insert is perpendicular to the secondary a radial plane that contains the axis of rotation of the holder and is perpendicular to the primary radial plane.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления изобретения согласно настоящему описанию будут понятны со ссылками на нижеследующие чертежи, в которых:Some non-limiting embodiments of the invention as described herein will be understood with reference to the following drawings, in which:

на фиг.1 показан упрощенный вид сверху режущей пластины в форме параллелограмма, иллюстрирующий некоторые основные элементы режущей пластины;figure 1 shows a simplified top view of the cutting insert in the form of a parallelogram illustrating some of the main elements of the cutting insert;

на фиг.2 показаны различные упрощенные виды режущей пластины в форме параллелограмма, иллюстрирующие некоторые основные элементы;figure 2 shows various simplified views of the cutting insert in the form of a parallelogram illustrating some of the main elements;

на фиг.3а, 3b, 3с и 3d показаны виды, иллюстрирующие признаки одного не носящего ограничительного характера варианта осуществления режущей пластины в форме параллелограмма согласно настоящему изобретению;3a, 3b, 3c and 3d are views illustrating features of one non-limiting embodiment of a parallelogram-shaped cutting insert according to the present invention;

на фиг.4а, 4b, 4с, 4d, 4е и 4f показаны различные виды, иллюстрирующие профиль радиальных передних углов вдоль основной режущей кромки и аксиальных передних углов вдоль вспомогательной режущей кромки для одного не носящего ограничительного характера варианта осуществления режущей пластины в форме параллелограмма согласно настоящему изобретению;4a, 4b, 4c, 4d, 4e, and 4f are various views illustrating the profile of radial rake angles along the main cutting edge and axial rake angles along the minor cutting edge for one non-limiting parallelogram-shaped embodiment of the cutting insert according to the present the invention;

на фиг.5 показан дополнительный не носящий ограничительного характера вариант осуществления режущей пластины в форме параллелограмма согласно настоящему изобретению, в котором кривая основной угловой вершины, касательная к фаске, отличается от кривой режущей пластины в форме параллелограмма, показанной на фиг.3, в которой основная угловая вершина усечена фаской;figure 5 shows an additional non-restrictive embodiment of a parallelogram-shaped cutting insert according to the present invention, in which the curve of the main corner vertex tangent to the chamfer differs from the curve of the parallelogram-shaped cutting insert shown in figure 3, in which the main the corner peak is chamfered;

на фиг.6 показаны виды одного не носящего ограничительного характера варианта осуществления устройства фрезерного режущего инструмента согласно настоящему изобретению, включающего в себя семь идентичных режущих пластин в форме параллелограмма и сопряженный держатель;FIG. 6 shows views of one non-limiting embodiment of a milling cutting tool device according to the present invention, including seven identical parallelogram-shaped cutting inserts and an associated holder;

на фиг.7а показан вид сбоку, а на фиг.7b показан вид спереди одного не носящего ограничительного характера варианта осуществления устройства фрезерного режущего инструмента согласно настоящему изобретению, включающего в себя семь идентичных режущих пластин в форме параллелограмма и сопряженный держатель;Fig. 7a is a side view, and Fig. 7b is a front view of one non-restrictive embodiment of a milling cutting tool device according to the present invention, including seven identical parallelogram-shaped cutting inserts and a mating holder;

на фиг.8 показан вид спереди вдоль, с увеличенным видом одной режущей пластины, одного не носящего ограничительного характера варианта осуществления устройства фрезерного режущего инструмента согласно настоящему описанию, включающего в себя семь идентичных режущих пластин для устройства фрезерного режущего инструмента по данному изобретению с семью идентичными режущими пластинами в форме параллелограмма и сопряженный держатель; иon Fig shows a front view along, with an enlarged view of one cutting insert, one non-limiting embodiment of the device milling cutting tools according to the present description, including seven identical cutting plates for the device milling cutting tool according to this invention with seven identical cutting parallelogram-shaped plates and an associated holder; and

на фиг.9 показан вид спереди и увеличенный вид одного не носящего ограничительного характера варианта осуществления устройства фрезерного режущего инструмента согласно настоящему изобретению, включающего в себя семь идентичных режущих пластин в форме параллелограмма и сопряженный держатель.Fig. 9 is a front view and an enlarged view of one non-limiting embodiment of a milling cutting tool device according to the present invention, including seven identical parallelogram-shaped cutting inserts and an associated holder.

Читатель может понять предшествующие детали, так же как и другие, принимая во внимание следующее подробное описание некоторых не носящих ограничительного характера вариантов осуществления устройств и способов согласно настоящему изобретению. Читатель может также понять некоторые из подобных дополнительных деталей, осуществляя или используя устройство и способы, описанные здесь.The reader may understand the foregoing details as well as others, taking into account the following detailed description of some non-limiting embodiments of the devices and methods of the present invention. The reader may also understand some of these additional details by implementing or using the apparatus and methods described herein.

Подробное описание некоторых не носящих ограничительного характера вариантов осуществления изобретенияDetailed description of some non-limiting embodiments of the invention

В настоящем описании вариантов осуществления изобретения, не носящих ограничительного характера, и в формуле изобретения, за исключением рабочих примеров, или если это не указано другим способом, все числа, выражающие количества или характеристики ингредиентов или изделий, условий выполнения и тому подобное, должны быть поняты, как если бы они были определены во всех случаях термином «около». Соответственно, если не указано иного, все численные параметры, указанные в нижеследующем описании и приложенной формуле изобретения, являются приближениями, которые могут изменяться в зависимости от требуемых свойств, которые необходимо получить в устройствах и способах согласно настоящему изобретению. Как минимум, а не в качестве попытки ограничить применение принципа эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый численный параметр должен быть, по меньшей мере, рассмотрен в свете числа соответствующих значимых единиц и путем применения обычных методов округления.In the present description of non-limiting embodiments and in the claims, with the exception of working examples, or unless otherwise indicated, all numbers expressing quantities or characteristics of ingredients or products, conditions of execution, and the like, should be understood. as if they were defined in all cases by the term “about”. Accordingly, unless otherwise indicated, all the numerical parameters indicated in the following description and the attached claims are approximations that may vary depending on the required properties that need to be obtained in the devices and methods according to the present invention. At a minimum, and not as an attempt to limit the application of the principle of equivalents to the scope of the claims, each numerical parameter should be at least considered in light of the number of relevant significant units and by applying conventional rounding methods.

Любой патент, публикация или другой заявленный материал, в целом или частично, который считают включенным сюда по ссылке, включен здесь только до такой степени, что включенный материал не противоречит существующим определениям, утверждениям или другому заявленному материалу, указанному в данном описании. Будучи таковым и до определенной степени необходимым, описание, как оно представлено здесь, превалирует над любым противоречащим материалом, включенным сюда по ссылке. Любой материал или его часть, которые считают включенными сюда по ссылке, но которые противоречат существующим определениям, утверждениям или другому заявленному материалу, указанному здесь, включены здесь только до такой степени, чтобы не возникало противоречия между этим включенным материалом и существующим заявленным материалом.Any patent, publication or other claimed material, in whole or in part, which is considered to be included here by reference, is included here only to the extent that the material included does not contradict the existing definitions, statements or other claimed material specified in this description. As such and to a certain extent necessary, the description, as presented here, prevails over any conflicting material included here by reference. Any material or part thereof that is deemed to be included here by reference, but which contradict the existing definitions, statements or other claimed material mentioned here, is included here only to the extent that there is no conflict between this included material and the existing claimed material.

Срок службы режущего инструмента становится критическим фактором в эффективном применении периферийных карусельно-фрезерных станков для обработки резанием труднообрабатываемых материалов, в частности металлов специального назначения. Режущие пластины в форме параллелограмма обычно используются в периферийных карусельно-фрезерных станках за счет их относительно большой глубины надреза, полученной с помощью относительно длинной основной режущей кромки по сравнению с квадратными режущими пластинами. Длинные основные режущие кромки, однако, увеличивают нагрузку на режущую пластину. Чтобы эффективно преодолеть проблемы увеличивающейся нагрузки на режущую кромку и одновременно выполнить высокопроизводительное положительное резание для применений, подразумевающих обработку резанием труднообрабатываемых материалов, существует необходимость в усовершенствованной конструкции устройства режущего инструмента, включающего в себя режущие пластины в форме параллелограмма и сопряженный держатель.The life of the cutting tool becomes a critical factor in the effective use of peripheral rotary milling machines for cutting difficult materials, in particular special metals. Parallelogram-shaped cutting inserts are commonly used in peripheral rotary milling machines due to their relatively large notch depth obtained with a relatively long main cutting edge compared to square cutting inserts. Long main cutting edges, however, increase the load on the insert. In order to effectively overcome the problems of the increasing load on the cutting edge and at the same time to perform high-performance positive cutting for applications involving the cutting of hard-to-handle materials, there is a need for an improved design of the cutting tool device, which includes cutting plates in the form of a parallelogram and an associated holder.

Некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления изобретения согласно настоящему описанию включают в себя режущую пластину по существу в форме параллелограмма, которая содержит: верхнюю поверхность; первую и вторую основные радиальные задние поверхности, причем каждая пересекает верхнюю поверхность; первую и вторую вспомогательные аксиальные задние поверхности, причем каждая пересекает верхнюю поверхность и соединяет первую и вторую основные радиальные задние поверхности; и основную режущую кромку на пересечении верхней поверхности и первой основной радиальной задней поверхности. Некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления изобретения могут дополнительно содержать изменяемый радиальный передний угол вдоль длины основной режущей кромки, содержащий участок, имеющий положительный радиальный передний угол, и участок, имеющий отрицательный радиальный передний угол. Изменяемый радиальный передний угол режущей пластины изменяется, предпочтительно постепенно, от положительного радиального переднего угла до отрицательного радиального переднего угла. В результате этого в некоторых вариантах осуществления изобретения радиальный передний угол рядом с основной режущей вершиной является положительным, а радиальный передний угол рядом со вспомогательной режущей вершиной является отрицательным. Подобная конструкция способствует более прочной режущей кромке с более длительным сроком службы, в отличие от режущей пластины в форме параллелограмма с положительным радиальным передним углом через всю режущую кромку.Some non-limiting embodiments of the invention as described herein include a substantially parallelogram-shaped cutting insert that comprises: an upper surface; the first and second main radial rear surfaces, each intersecting the upper surface; the first and second auxiliary axial rear surfaces, each intersecting the upper surface and connecting the first and second main radial rear surfaces; and a main cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface. Some non-limiting embodiments of the invention may further comprise a variable radial rake angle along the length of the main cutting edge, comprising a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle. The variable radial rake angle of the insert changes, preferably gradually, from a positive radial rake angle to a negative radial rake angle. As a result of this, in some embodiments of the invention, the radial rake angle near the main cutting tip is positive, and the radial rake angle near the secondary cutting tip is negative. Such a design contributes to a stronger cutting edge with a longer service life, in contrast to a parallelogram-shaped cutting insert with a positive radial rake angle across the entire cutting edge.

Некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления режущей пластины в форме параллелограмма согласно настоящему описанию содержат основную угловую вершину. Основная угловая вершина обеспечивает значительный участок активного резания режущей пластины. В некоторых не носящих ограничительного характера вариантах осуществления изобретения участок основной режущей кромки, содержащий положительный радиальный передний угол, длиннее, чем участок основной режущей кромки, содержащей отрицательный радиальный передний угол. Также в некоторых не носящих ограничительного характера вариантах осуществления изобретения участок основной режущей кромки, содержащий положительный радиальный передний угол, является, по меньшей мере, в три раза длиннее, чем участок основной режущей кромки, содержащей отрицательный радиальный передний угол. В других не носящих ограничительного характера вариантах осуществления изобретения участок основной режущей кромки, содержащий положительный радиальный передний угол, является, по меньшей мере, в семь раз длиннее, чем участок основной режущей кромки, содержащей отрицательный радиальный передний угол. Не носящие ограничительного характера варианты осуществления режущей пластины согласно настоящему описанию содержат, по меньшей мере, одну точку, в которой радиальный передний угол равен нулю, и одна из точек, имеющих нулевой передний угол, находится между участком основной режущей кромки, содержащим положительный радиальный передний угол, и участком основной режущей кромки, содержащим отрицательный радиальный передний угол.Some non-limiting embodiments of a parallelogram-shaped cutting insert according to the present description comprise a main corner apex. The main corner peak provides a significant portion of the active cutting of the insert. In some non-limiting embodiments, the portion of the main cutting edge containing the positive radial rake angle is longer than the portion of the main cutting edge containing the negative radial rake angle. Also, in some non-limiting embodiments, the portion of the main cutting edge containing the positive radial rake angle is at least three times longer than the portion of the main cutting edge containing the negative radial rake angle. In other non-limiting embodiments, the portion of the main cutting edge containing the positive radial rake angle is at least seven times longer than the portion of the main cutting edge containing the negative radial rake angle. Non-limiting embodiments of a cutting insert according to the present description comprise at least one point at which the radial rake angle is zero, and one of the points having a zero rake angle is between a portion of the main cutting edge containing a positive radial rake angle , and a portion of the main cutting edge containing a negative radial rake angle.

Режущие пластины в форме параллелограмма являются обычно многогранными и часто содержат первую основную режущую кромку на пересечении верхней поверхности и первой основной радиальной задней поверхности и вторую режущую кромку на пересечении верхней поверхности и второй основной радиальной задней поверхности. В некоторых не носящих ограничительного характера вариантах осуществления согласно настоящему описанию каждая режущая кромка содержит изменяемый радиальный передний угол вдоль длины режущей кромки, содержащей участок, имеющий положительный радиальный передний угол, и участок, имеющий отрицательный радиальный передний угол.Parallelogram-shaped cutting inserts are usually multifaceted and often contain a first main cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial back surface and a second cutting edge at the intersection of the upper surface and the second main radial back surface. In some non-restrictive embodiments of the present disclosure, each cutting edge comprises a variable radial rake angle along the length of the cutting edge comprising a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle.

Фиг.1 и фиг.2 являются упрощенными чертежами режущей пластины в форме параллелограмма, иллюстрирующими некоторые основные элементы. На фиг.1 показан вид сверху режущей пластины 1 в форме параллелограмма, которая включает в себя центральное отверстие 2 для крепления режущей пластины 1 к держателю; верхнюю поверхность 3 (верхняя поверхность режущей пластины в форме параллелограмма может содержать плоскую поверхность, наклонную плоскую поверхность или скругленную поверхность); две основные режущие кромки 4а и 4b; две вспомогательные режущие кромки 5а и 5b; две основные угловые вершины 6а и 6b; и две вспомогательные угловые вершины 7а и 7b.1 and 2 are simplified drawings of a parallelogram-shaped cutting insert illustrating some basic elements. Figure 1 shows a top view of the cutting insert 1 in the form of a parallelogram, which includes a Central hole 2 for attaching the cutting insert 1 to the holder; upper surface 3 (the upper surface of the parallelogram-shaped cutting insert may comprise a flat surface, an inclined flat surface or a rounded surface); two main cutting edges 4a and 4b; two auxiliary cutting edges 5a and 5b; two main corner peaks 6a and 6b; and two auxiliary corner vertices 7a and 7b.

На фиг.2 представлен комплект чертежей различных упрощенных видов варианта осуществления другой режущей пластины 8 в форме параллелограмма, которая содержит: верхнюю поверхность 9, имеющую режущую поверхность 10 переднего угла (работающую как стружколоматель для создания потока стружки/разрыва стружки во время обработки резанием); нижнюю поверхность 11; две основные угловые вершины 12а и 12b; две основные радиальные режущие кромки 13а и 13b; две вспомогательные угловые вершины 14а и 14b; две вспомогательные режущие кромки 15а и 15b; две радиальные задние поверхности 16а и 16b под двумя основными режущими кромками 13а и 13b; две аксиальные задние поверхности 17а и 17b под двумя вспомогательными режущими кромками 15а и 15b; две конические задние поверхности 18а и 18b под основными угловыми вершинами 12а и 12b; и две конические задние поверхности 19а и 19b под вспомогательными угловыми вершинами 14а и 14b. На разрезе А-А фиг.2 радиальный задний угол Ø_RCобразован между центральной осью 20 режущей пластины и радиальной задней поверхностью 16а (или 16b). Радиальный передний угол Ø_RR образован между верхней полоской поверхностью (поверхностью, которая параллельна нижней поверхности и пересекает режущую кромку) и режущей поверхностью 10 переднего угла. На разрезе B-B фиг.2 аксиальный задний угол Ø_AC образован между центральной осью 20 режущей пластины и аксиальной задней поверхностью 17а (или 17b), а аксиальный передний угол Ø_AC образован между верхней плоской поверхностью и режущей поверхностью 10 переднего угла.Figure 2 presents a set of drawings of various simplified views of an embodiment of another cutting insert 8 in the form of a parallelogram, which contains: an upper surface 9 having a rake angle cutting surface 10 (acting as a chip breaker to create a chip flow / chip breaking during cutting processing); bottom surface 11; two main corner peaks 12a and 12b; two main radial cutting edges 13a and 13b; two auxiliary corner peaks 14a and 14b; two auxiliary cutting edges 15a and 15b; two radial rear surfaces 16a and 16b under the two main cutting edges 13a and 13b; two axial rear surfaces 17a and 17b under two auxiliary cutting edges 15a and 15b; two conical rear surfaces 18a and 18b under the main corner peaks 12a and 12b; and two conical rear surfaces 19a and 19b under the auxiliary corner vertices 14a and 14b. In section A-A of FIG. 2, a radial rake angle Ø _{RC is} formed between the center axis 20 of the insert and the radial rake surface 16a (or 16b). A radial rake angle Ø _{RR is} formed between the upper strip of the surface (a surface that is parallel to the lower surface and intersects the cutting edge) and the cutting surface 10 of the front corner. In the section BB BB of FIG. 2, an axial rake angle Ø _{AC is} formed between the center axis 20 of the cutting insert and the axial rake surface 17a (or 17b), and an axial rake angle Ø _{AC is} formed between the upper flat surface and the cutting surface 10 of the rake angle.

Обычные режущие пластины в форме параллелограмма являются значительно более сложными, нежели те, которые показаны на фиг.1 и 2, где показаны только некоторые основные элементы с минимальным количеством деталей для простоты.Conventional parallelogram-shaped cutting inserts are significantly more complex than those shown in FIGS. 1 and 2, which show only some basic elements with a minimum number of parts for simplicity.

На фиг.3 представлен набор видов, иллюстрирующих некоторые более детальные признаки не носящего ограничительного характера варианта осуществления режущей пластины 27 в форме параллелограмма согласно настоящему описанию, имеющей верхнюю поверхность 28 со стружколомателем 29, нижнюю поверхность 30 и центральное отверстие 31. Режущая пластина 27 включает в себя: две основные радиальные режущие кромки 32а и 32b (которые в данном варианте осуществления изобретения являются скругленными режущими кромками с относительно большим радиусом); две основные угловые вершины 33а и 33b; две вспомогательные угловые вершины 34а и 34b; и две вспомогательные режущие кромки, каждая из которых содержит два участка, например первый участок 35а (или 35b), соединяющий основную угловую вершину 33а (или 33b), и второй участок 36а (или 36b), соединяющий вспомогательную угловую вершину 34а (или 34b). В частности, первый участок вспомогательной радиальной режущей кромки 35а (или 35b), фаска, может быть линией, параллельной нижней поверхности 30. Второй участок вспомогательной режущей кромки 36а (или 36b) находится под углом к фаске 35а (или 35b) и обычно не будет участвовать в разрезании материала. Основные угловые вершины 33а и 33b находятся на самых высоких точках варианта осуществления режущей пластины 27, тогда как вспомогательные угловые вершины 34а и 34b находятся на самых нижних точках, если смотреть со стороны, как показано на фиг.3b. В таком варианте осуществления изобретения основные режущие кромки 32а, 32b и второй участок вспомогательной режущей кромки 36а, 36b не являются параллельными нижней поверхности 30 режущей пластины 27.FIG. 3 is a set of views illustrating some more detailed features of a non-limiting embodiment of a parallelogram-shaped cutting insert 27 as described herein having an upper surface 28 with a chip breaker 29, a lower surface 30, and a central hole 31. The cutting insert 27 includes itself: two main radial cutting edges 32a and 32b (which in this embodiment are rounded cutting edges with a relatively large radius); two main corner peaks 33a and 33b; two auxiliary corner peaks 34a and 34b; and two auxiliary cutting edges, each of which contains two sections, for example, the first section 35a (or 35b) connecting the main corner top 33a (or 33b), and the second section 36a (or 36b) connecting the auxiliary corner top 34a (or 34b) . In particular, the first portion of the minor radial cutting edge 35a (or 35b), the chamfer, may be a line parallel to the lower surface 30. The second portion of the minor cutting edge 36a (or 36b) is at an angle to the chamfer 35a (or 35b) and usually will not participate in cutting material. The main corner peaks 33a and 33b are at the highest points of the embodiment of the insert 27, while the auxiliary corner peaks 34a and 34b are at the lowest points when viewed from the side, as shown in FIG. 3b. In such an embodiment of the invention, the main cutting edges 32a, 32b and the second portion of the secondary cutting edge 36a, 36b are not parallel to the lower surface 30 of the cutting insert 27.

Рабочую длину резания режущей пластины 27 определяют как длину (L_E), как показано на фиг.3b, которую измеряют параллельно основной режущей кромке 32а (или 32b) от первого участка вспомогательной режущей кромки или фаски 35а (или 35b) до точки пересечения между основной режущей кромкой 32а (или 32b) и вспомогательными угловыми вершинами 34а (или 34b). L_Eопределяет максимальную глубину разреза режущей пластиной в форме параллелограмма, когда она установлена в держателе.The working length of the cutting insert 27 is defined as the length (L _E ), as shown in FIG. 3b, which is measured parallel to the main cutting edge 32a (or 32b) from the first portion of the minor cutting edge or bevel 35a (or 35b) to the intersection point between the main a cutting edge 32a (or 32b) and auxiliary corner vertices 34a (or 34b). L _E defines the maximum depth of cut with a parallelogram-shaped cutting insert when it is mounted in the holder.

Режущая пластина 27 имеет многочисленные (например, по меньшей мере, две) задние поверхности под каждой из режущих кромок на верхней поверхности 28. В частности, первая аксиальная задняя поверхность 41, или поверхность фаски, под первым участком вспомогательной режущей кромки (35а или 35b) работает как поверхность скольжения контакт-детали для улучшения обработки поверхности обрабатываемого материала при периферийном фрезеровании на карусельно-фрезерных станках (см. фиг.3с). Верхняя вторая аксиальная задняя поверхность 42 (см. ниже) образована непосредственно под вторым участком вспомогательной режущей кромки (36а или 36b).The cutting insert 27 has numerous (for example, at least two) rear surfaces under each of the cutting edges on the upper surface 28. In particular, the first axial rear surface 41, or the chamfer surface, under the first portion of the minor cutting edge (35a or 35b) acts as a sliding surface of the contact part to improve surface treatment of the material being processed during peripheral milling on rotary milling machines (see Fig. 3c). The upper second axial rear surface 42 (see below) is formed immediately below the second portion of the minor cutting edge (36a or 36b).

Как показано на фиг.3b, 3c и 3d, один не носящий ограничительного характера вариант осуществления режущей пластины в форме параллелограмма согласно настоящему описанию содержит канавку 43, которая проходит через всю вторую аксиальную заднюю поверхность и разделяет ее на верхнюю вторую аксиальную заднюю поверхность 42 и нижнюю вторую аксиальную заднюю поверхность 45. Канавка 43 может образовывать угол A относительно нижней поверхности 30. Угол A равен 0 градусов в варианте осуществления, показанном на фиг.3с (например, канавка 43 параллельна нижней поверхности 30), но в некоторых вариантах осуществления изобретения этот угол может составлять до 20 градусов. Канавка также выточена во второй аксиальной задней поверхности под углом B (см. вид в разрезе на фиг.3d), находясь в пределах, например, от 90 до 105 градусов относительно нижней поверхности 30. Функцией канавки 43 является предотвращение проскальзывания режущей пластины 27 внутрь гнезда держателя. Аксиальные задние поверхности 46 и 47 создают дополнительный задний угол для режущей пластины 27 в держателе.As shown in FIGS. 3b, 3c and 3d, one non-limiting embodiment of a parallelogram-shaped cutting insert according to the present description comprises a groove 43 that extends through the entire second axial rear surface and divides it into an upper second axial rear surface 42 and a lower a second axial rear surface 45. The groove 43 may form an angle A relative to the lower surface 30. The angle A is 0 degrees in the embodiment shown in FIG. 3c (for example, the groove 43 is parallel to the lower surface 30), but in some embodiments, this angle can be up to 20 degrees. The groove is also grooved in the second axial rear surface at an angle B (see the sectional view in Fig. 3d), for example, in the range of 90 to 105 degrees with respect to the lower surface 30. The function of the groove 43 is to prevent the cutting insert 27 from slipping into the socket holder. Axial rear surfaces 46 and 47 create an additional rear angle for the insert 27 in the holder.

С основной стороны варианта осуществления режущей пластины 27, показанного на фиг.3b, есть многочисленные радиальные задние поверхности: верхняя радиальная задняя поверхность 51, обеспечивающая задний угол резания для основной режущей кромки; нижняя радиальная задняя поверхность 52, которая является устанавливающей опорной поверхностью для режущей пластины в держателе; и радиальные задние поверхности 53 и 54, создающие дополнительный задний угол для режущей пластины 27 в держателе. Режущая пластина 27 также включает в себя канавку 55 через всю основную сторону режущей пластины, функционирующую как разделение между верхней радиальной задней поверхностью 51 и нижней радиальной задней поверхностью 52. Подобно канавке 43, канавка 55 может иметь угловую форму, например треугольную или форму ласточкиного хвоста, или может иметь скругленные стенки и быть в виде полукруглой выточки.On the main side of the embodiment of the insert 27 shown in FIG. 3b, there are numerous radial rear surfaces: an upper radial rear surface 51 providing a rear cutting angle for the main cutting edge; a lower radial rear surface 52, which is a mounting support surface for the cutting insert in the holder; and radial rear surfaces 53 and 54, creating an additional rear angle for the insert 27 in the holder. The cutting insert 27 also includes a groove 55 across the entire main side of the cutting insert, which functions as a separation between the upper radial rear surface 51 and the lower radial rear surface 52. Like groove 43, groove 55 may have an angular shape, for example triangular or dovetail, or may have rounded walls and be in the form of a semicircular undercut.

Другой признак варианта осуществления изобретения, показанного как режущая пластина 27, проиллюстрирован на различных разрезах на фиг.4 b-f, где радиальный передний угол (Ø_RR) вдоль основной режущей кромки 61а (или 61b) изменяется от положительного около основной угловой вершины 62а (или 62b) до отрицательного рядом со вспомогательной угловой вершиной 63а (или 63b). Две вогнутые поверхности 64а и 64b образованы рядом со вспомогательными угловыми вершинами 63а и 63b соответственно. Вогнутая поверхность 64а (или 64b) образована на верхней поверхности 28 со стружколомателем 29 режущей пластины 27 и пересекается с основной режущей кромкой 61а (или 61b), которая в этом варианте осуществления изобретения является скругленной режущей кромкой с относительно большим радиусом. В какой-то точке вдоль каждой основной режущей кромки, обычно в вогнутой секции 64а или 64b, передний угол будет равен нулю. Некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления режущей пластины согласно настоящему изобретению, содержащие изменяемый передний угол вдоль длины режущей кромки, не будут содержать точку, где передний угол будет равен нулю. Для тех вариантов осуществления изобретения, которые содержат точку, в которой передний угол равен нулю, расстояние, измеренное на плоскости вида сверху режущей пластины от вспомогательной угловой вершины до точки, в которой передний угол равен нулю, определяют как. Расстояние L_Nдля одного варианта показано на фиг.4а. Также для некоторых не носящих ограничительного характера вариантов осуществления изобретения длина рабочей режущей кромки (L_E на фиг.3b) может быть спроецирована на плоскость на виде сверху фиг.4а и определена как L_TOP. В различных вариантах осуществления изобретения радиальный передний угол (Ø_RR) в различных точках вдоль основной режущей кромки 61а может быть определен с помощью следующих уравнений:Another feature of the embodiment shown as cutting insert 27 is illustrated in various sections in FIG. 4 bf, where the radial rake angle (Ø _RR ) along the main cutting edge 61a (or 61b) changes from positive near the main corner tip 62a (or 62b ) to negative near the auxiliary corner vertex 63a (or 63b). Two concave surfaces 64a and 64b are formed adjacent to the auxiliary corner vertices 63a and 63b, respectively. A concave surface 64a (or 64b) is formed on the upper surface 28 with a chip breaker 29 of the insert 27 and intersects with the main cutting edge 61a (or 61b), which in this embodiment is a rounded cutting edge with a relatively large radius. At some point along each major cutting edge, usually in the concave section 64a or 64b, the rake angle will be zero. Some non-limiting embodiments of a cutting insert according to the present invention comprising a variable rake angle along the length of the cutting edge will not contain a point where the rake angle is zero. For those embodiments of the invention that contain a point at which the rake angle is zero, the distance measured on the plane of the top view of the insert from the minor corner top to the point at which the rake angle is zero is determined as. The distance L _N for one embodiment is shown in figa. Also for some non-limiting embodiments, the length of the working cutting edge (L _E in FIG. 3b) can be projected onto a plane in a plan view of FIG. 4a and defined as L _TOP . In various embodiments of the invention, the radial rake angle (Ø _RR ) at various points along the main cutting edge 61a can be determined using the following equations:

Уравнения (1)Equations (1)

L_N<L_TOP/4,L _N <L _TOP / 4,

Ø_RR-X>0, если L_X < L_TOP-L_N Ø _RR-X > 0 if L _X <L _TOP -L _N

Ø_RR-X=0, если L_X = L_TOP-L_N Ø _RR-X = 0 if L _X = L _TOP -L _N

Ø_RR-X<0, если L_X> L_TOP -L_N Ø _RR-X <0 if L _X > L _TOP -L _N

где L_X является длиной, измеренной на плоскости вида сверху от фаски 65а до точки X вдоль основной режущей кромки, где замерен радиальный передний угол Ø_RR-X.where L _X is the length measured in the plane of the top view from the chamfer 65a to point X along the main cutting edge where the radial rake angle Ø _RR-X is measured.

Вышеупомянутые соотношения проиллюстрированы видами в разрезе на фиг.4d, 4е и 4f, которые представляют примеры различных радиальных передних углов (Ø_RR-X, X = 1, 2, 3). Такая конструкция обеспечивает положительный разрез вдоль большей части основной режущей кромки, одновременно увеличивая прочность режущей кромки рядом со вспомогательной угловой вершиной. В варианте осуществления режущей пластины на фиг.4b и 4с указанные аксиальные передние углы (Ø_AR-X, X = 1, 2) на вспомогательной режущей кромке являются положительными. В некоторых других возможных вариантах осуществления режущей пластины, однако, аксиальный передний угол может быть изменяемым радиальным передним углом, содержащим участок, имеющий положительный радиальный передний угол, и участок, имеющий отрицательный радиальный передний угол.The above ratios are illustrated in sectional views in FIGS. 4d, 4e and 4f, which represent examples of different radial rake angles (Ø _RR-X , X = 1, 2, 3). This design provides a positive cut along most of the main cutting edge, while increasing the strength of the cutting edge next to the minor corner top. In the embodiment of the insert in FIGS. 4b and 4c, the indicated axial rake angles (Ø _AR-X , X = 1, 2) on the secondary cutting edge are positive. In some other possible embodiments of the insert, however, the axial rake angle may be a variable radial rake angle comprising a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle.

На фиг.5 показан другой не носящий ограничительного характера вариант осуществления режущей пластины 71 в форме параллелограмма согласно настоящему изобретению. Режущая пластина 71, показанная на фиг.5, отличается от режущей пластины 27, показанной на фиг.3 и 4, по меньшей мере, тем, что первый участок вспомогательной режущей кромки, или фаска, 72а (или 72b) является касательной к основной угловой вершине 73а (73b). Режущая пластина 27 (фиг.3) содержит первый участок вспомогательной режущей кромки, или фаску, 35а (или 35b), которая не является касательной к основной угловой вершине 33а (или 33b). Другими словами, режущая пластина, показанная на фиг.5, имеет целые основные угловые вершины 73а и 73b, тогда как режущая пластина, показанная на фиг.3, имеет усеченные основные угловые вершины 33а и 33b.5 shows another non-limiting embodiment of a parallelogram-shaped cutting insert 71 according to the present invention. The cutting insert 71 shown in FIG. 5 differs from the cutting insert 27 shown in FIGS. 3 and 4 in that the first portion of the minor cutting edge or chamfer 72a (or 72b) is tangent to the main corner peak 73a (73b). The cutting insert 27 (FIG. 3) contains a first portion of the minor cutting edge, or chamfer, 35a (or 35b), which is not tangent to the main corner vertex 33a (or 33b). In other words, the cutting insert shown in FIG. 5 has integer main corner peaks 73a and 73b, while the cutting insert shown in FIG. 3 has truncated main corner peaks 33a and 33b.

В дополнение к улучшению геометрии режущей пластины устройство фрезерного инструмента для обработки резанием труднообрабатываемых материалов может быть также улучшено путем изменения сопряженного держателя, чтобы оптимизировать установку режущей пластины в форме параллелограмма в гнезде под режущую пластину. В некоторых вариантах осуществления изобретения согласно настоящему изобретению держатель выполнен таким образом, что поддерживает определенное количественное соотношение между геометрией режущей пластины в форме параллелограмма и ее положением в сопряженном держателе, чтобы за счет этого получить сбалансированную и оптимизированную работу режущих пластин и держателя.In addition to improving the geometry of the insert, the milling tool device for machining hard materials can also be improved by changing the mating holder to optimize the installation of the insert in the form of a parallelogram in the socket for the insert. In some embodiments of the invention according to the present invention, the holder is configured to maintain a certain quantitative relationship between the geometry of the parallelogram-shaped cutting insert and its position in the mating holder, thereby obtaining a balanced and optimized operation of the cutting inserts and the holder.

Не носящий ограничительного характера вариант осуществления устройства 80 фрезерного инструмента согласно настоящему изобретению, включающий в себя многочисленные режущие пластины 81а, 81b, 81c, 81d, 81e, 81f, 81g в форме параллелограмма, установленные в держателе 82, показан на фиг.6а и 6b. Держатель 82 имеет многочисленные гнезда 83 под режущие пластины для закрепления каждой режущей пластины крепежным элементом, таким как винт 84. Держатель 82 может по возможности содержать охлаждающее отверстие 85 и поверхность отвода 86 для каждого гнезда. Держатель 82 вместе со всеми режущими пластинами вращается вокруг ее осевой центральной линии 87. На фиг.6а и 6b дополнительно показаны осевые центральные линии 88 и 89 держателя 82.A non-limiting embodiment of a milling tool device 80 according to the present invention, including multiple parallelogram-shaped cutting inserts 81a, 81b, 81c, 81d, 81e, 81f, 81g mounted in the holder 82, is shown in FIGS. 6a and 6b. The holder 82 has numerous insert inserts 83 for securing each insert with a fastener, such as a screw 84. The holder 82 may possibly include a cooling hole 85 and an outlet surface 86 for each insert. The holder 82, together with all the cutting inserts, rotates around its axial center line 87. FIG. 6a and 6b further show the axial center lines 88 and 89 of the holder 82.

Некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления инструмента для периферийного резания согласно настоящему изобретению включают в себя держатель, содержащий, по меньшей мере, одно гнездо под режущую пластину. Держатель может иметь больше чем одно гнездо под режущую пластину и обычно содержит от 2 до 25 гнезд под режущую пластину. Режущая пластина должна быть закреплена в каждом гнезде. В одном варианте осуществления изобретения режущая пластина содержит основную режущую кромку. Изобретатели обнаружили, что операция резания может быть осуществлена более эффективно, если режущая пластина расположена в гнезде под режущую пластину держателя таким образом, что средняя точка основной режущей кромки размещена в радиальной плоскости, содержащей ось вращения держателя. Например, как показано на фиг.7, держатель 91 имеет семь режущих пластин 92a, 92b, 92c, 92d, 92e, 92f и 92g в форме параллелограмма. Ось вращения 93 держателя 91, показанного на виде сбоку на фиг.7а, будет появляться на конце как точка P на виде спереди на фиг.7b. Принимая режущую пластину 92а в качестве примера, средняя точка основной режущей кромки 101 находится на первичной радиальной плоскости 102, содержащей ось вращения 93 (т.е. через точку P на фиг.7b) держателя 91. Вторичная радиальная плоскость 104 перпендикулярна первичной радиальной плоскости 102 и включает в себя ось вращения 93. Чтобы установить режущую пластину согласно аспекту настоящего изобретения, опорная плоскость, включающая в себя нижнюю поверхность 103 режущей пластины 92а (или включающая в себя нижнюю поверхность гнезда под режущую пластину держателя 91), также перпендикулярна вторичной радиальной поверхности 104. В другом примере режущая пластина 92d содержит среднюю точку 111 основной режущей кромки. Средняя точка 111 находится на первичной радиальной плоскости 112, содержащей ось вращения 93 (т.е. через точку P на фиг.7b) держателя 91, и в то же самое время плоскость, включающая в себя нижнюю поверхность 113 режущей пластины 92d, перпендикулярна вторичной радиальной плоскости 114, которая также содержит ось вращения 93 держателя 91 и является перпендикулярной первичной радиальной плоскости 112.Some non-limiting embodiments of a peripheral cutting tool according to the present invention include a holder comprising at least one insert for a cutting insert. The holder may have more than one slot for a cutting insert and usually contains from 2 to 25 slots for a cutting insert. The cutting insert must be secured in each socket. In one embodiment of the invention, the cutting insert comprises a main cutting edge. The inventors have found that the cutting operation can be carried out more efficiently if the cutting insert is located in a slot under the cutting insert of the holder so that the midpoint of the main cutting edge is placed in a radial plane containing the axis of rotation of the holder. For example, as shown in FIG. 7, the holder 91 has seven cutting inserts 92a, 92b, 92c, 92d, 92e, 92f and 92g in the form of a parallelogram. The axis of rotation 93 of the holder 91 shown in the side view of FIG. 7a will appear at the end as point P in the front view of FIG. 7b. Taking the cutting insert 92a as an example, the midpoint of the main cutting edge 101 is located on the primary radial plane 102 containing the axis of rotation 93 (ie, through point P in FIG. 7b) of the holder 91. The secondary radial plane 104 is perpendicular to the primary radial plane 102 and includes a rotational axis 93. In order to install a cutting insert according to an aspect of the present invention, a support plane including a lower surface 103 of a cutting insert 92a (or including a lower surface of a socket for a cutting insert the holder 91) is also perpendicular to the secondary radial surface 104. In another example, the cutting insert 92d comprises a midpoint 111 of the major cutting edge. The midpoint 111 is located on the primary radial plane 112 containing the axis of rotation 93 (i.e., through point P in FIG. 7b) of the holder 91, and at the same time, the plane including the lower surface 113 of the cutting insert 92d is perpendicular to the secondary radial plane 114, which also contains the axis of rotation 93 of the holder 91 and is perpendicular to the primary radial plane 112.

В ходе тщательного изучения изобретатели с удивлением обнаружили, что наиболее сбалансированная и эффективная операция фрезерования может быть достигнута за счет установки режущей пластины в держателе описанным выше способом, который может быть также выражен математически следующим набором уравнений. Например, наилучшая производительность достигается при обработке резанием труднообрабатываемых металлов специального назначения, когда режущая пластина, в которой передние углы выполнены согласно нескольким упомянутым выше уравнениям (Уравнения 1), посажена в сопряженный держатель. Такое положение для режущей пластины в форме параллелограмма может быть математически определено за счет применения следующего набора уравнений. Проецируемый вид сбоку, показанный на фиг.8, получен за счет вращения держателя 121 вокруг оси вращения 122, которая колинеарна оси X в системе Декартовых координат, как показано, до тех пор, пока нижняя поверхность 123 режущей пластины 124 (как пример) является перпендикулярной плоскости X-Y (эквивалентной вторичной радиальной плоскости 104, как показано на фиг.7b) в системе Декартовых координат. Таким образом, первое уравнение для размещения средней точки D (как показано на увеличенном виде на фиг.8) основной режущей кромки 125 таким образом, чтобы пересечь ось вращения 122 держателя 121 в плоскости X-Z на фиг.8, или, другими словами, для размещения средней точки D в плоскости X-Z, которая является эквивалентной первичной радиальной плоскости 102, как показано на фиг.7b, может быть математически выражено как:During a thorough study, the inventors were surprised to find that the most balanced and efficient milling operation can be achieved by installing the cutting insert in the holder in the manner described above, which can also be expressed mathematically by the following set of equations. For example, the best performance is achieved when machining special-purpose metals, when a cutting insert in which the front angles are made according to the several equations mentioned above (Equations 1) is mounted in a mating holder. Such a position for a parallelogram-shaped cutting insert can be mathematically determined by applying the following set of equations. The projected side view shown in FIG. 8 is obtained by rotating the holder 121 about the axis of rotation 122, which is collinear to the X axis in the Cartesian coordinate system, as shown until the bottom surface 123 of the insert 124 (as an example) is perpendicular XY plane (equivalent to the secondary radial plane 104, as shown in Fig.7b) in the Cartesian coordinate system. Thus, the first equation for placing the midpoint D (as shown in an enlarged view of FIG. 8) of the main cutting edge 125 so as to intersect the axis of rotation 122 of the holder 121 in the XZ plane of FIG. 8, or, in other words, for placement the midpoint D in the XZ plane, which is equivalent to the primary radial plane 102, as shown in Fig.7b, can be mathematically expressed as:

Уравнение(2)Equation (2)

L₁=L₂=L/2L ₁ = L ₂ = L / 2

где, как показано на увеличенном виде на фиг.8, L₁ является длиной основной режущей кромки 125, измеренной от исходной точки D₁ режущей кромки до средней точки D; L₂ является длиной основной режущей кромки 125, измеренной от средней точки D до конечной точки D₂ режущей кромки; и L является полной длиной основной режущей кромки 125. Нормальные производственные допуски применяются к вышеуказанному уравнению.where, as shown in an enlarged view of Fig. 8, L ₁ is the length of the main cutting edge 125, measured from the starting point D _{1 of the} cutting edge to the midpoint D; L ₂ is the length of the main cutting edge 125, measured from the midpoint D to the end point D _{2 of the} cutting edge; and L is the total length of the main cutting edge 125. Normal manufacturing tolerances apply to the above equation.

Второе уравнение используют для установки одинакового радиального угла резания, чтобы расположить каждую режущую пластину в форме параллелограмма, например режущую пластину 131, в сопряженном держателе 132, как показано на виде спереди и увеличенных видах на фиг.9, и которое математически может быть описано как:The second equation is used to set the same radial angle of cutting in order to position each cutting insert in the form of a parallelogram, for example, cutting insert 131, in the mating holder 132, as shown in front view and enlarged views of Fig.9, and which mathematically can be described as:

Уравнение (3)Equation (3)

Ø_RC-D1=Ø_RC-D2 Ø _RC-D1 = Ø _RC-D2

где Ø_RC-D1является радиальным углом резания, образованным между начальной точкой D₁ режущей кромки в радиальной плоскости с центром в точке P и радиальной центральной линией 133, а Ø_RC-D2 является радиальным углом резания, образованным между конечной точкой D₂ режущей кромки в радиальной плоскости с центром в точке P и радиальной центральной линией 133. Нормальные производственные допуски также применяются к вышеуказанному уравнению.where Ø _RC-D1 is the radial cutting angle formed between the starting point D _{1 of the} cutting edge in the radial plane centered at point P and the radial center line 133, and Ø _RC-D2 is the radial cutting angle formed between the end point D _{2 of the} cutting edge in a radial plane centered at point P and a radial center line 133. Normal manufacturing tolerances also apply to the above equation.

Когда режущие пластины в форме параллелограмма выполнены на основе вышеупомянутых уравнений (1) и установлены в сопряженном держателе согласно уравнениям (2) и (3), могут быть достигнуты улучшенные результаты, включая улучшенную стабильность, сбалансированность между эффективностью резания и прочностью кромки, и увеличенный срок службы при применении для обработки резанием труднообрабатываемых материалов.When parallelogram-shaped cutting inserts are made based on the above equations (1) and are mounted in the mating holder according to equations (2) and (3), improved results can be achieved, including improved stability, a balance between cutting efficiency and edge strength, and an extended life services when used for cutting hard materials.

Кроме того, некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления изобретения согласно настоящему описанию относятся к различным режущим пластинам в форме параллелограмма и к сопряженному держателю. Необходимо понимать, однако, что пластины и держатели в пределах объема настоящего изобретения могут быть осуществлены в формах и использованы по конечному применению, которые конкретно и явно не описаны здесь. Например, специалист в данной области техники поймет, что варианты осуществления в пределах объема настоящего описания и нижеследующей формулы изобретения могут быть выполнены как режущие пластины и/или держатели, предназначенные для других способов удаления металла со всех типов обрабатываемых материалов.In addition, some non-limiting embodiments of the invention, as described herein, relate to various parallelogram-shaped cutting inserts and to the mating holder. You must understand, however, that the plates and holders within the scope of the present invention can be implemented in forms and used for end use, which are not specifically and explicitly described here. For example, one skilled in the art will understand that embodiments within the scope of the present description and the following claims may be implemented as cutting inserts and / or holders for other methods of removing metal from all types of processed materials.

Некоторые не носящие ограничительного характера варианты осуществления изобретения согласно настоящему описанию относятся к режущим пластинам в форме параллелограмма, обеспечивающим комбинацию преимуществ, которые проявляются за счет изменения радиальных передних углов вдоль основной режущей кромки, для получения сбалансированной и оптимальной работы между эффективным резанием и усиленной режущей кромкой. Режущие пластины в форме параллелограмма, описанные здесь, могут быть соответствующего размера и могут быть предназначены для соответствующего использования при различных обработках резанием. Некоторые другие варианты осуществления изобретения согласно настоящему описанию относятся к держателю и единственному и количественному способу определения, как расположить режущую пластину в форме параллелограмма в держателе, чтобы получить оптимизированную работу режущей пластины и держателя как одного целого.Some non-limiting embodiments of the invention as described herein relate to parallelogram-shaped inserts that provide a combination of the benefits of varying radial rake angles along the main cutting edge to achieve a balanced and optimal performance between effective cutting and a reinforced cutting edge. The parallelogram-shaped cutting inserts described herein may be of appropriate size and may be intended for appropriate use in various machining operations. Some other embodiments of the invention as described herein relate to a holder and a single and quantitative method for determining how to position a parallelogram-shaped cutting insert in a holder to obtain optimized operation of the cutting insert and holder as a whole.

Необходимо понимать, что настоящее описание иллюстрирует те аспекты изобретения, которые относятся к лучшему пониманию изобретения. Некоторые аспекты, которые были бы очевидны для специалистов в данной области техники и которые, следовательно, не облегчают лучшего понимания изобретения, не были представлены, чтобы упростить данное описание. Хотя только ограниченное число вариантов осуществления настоящего изобретения были описаны здесь как необходимые, специалист в данной области техники после изучения предшествующего описания поймет, что могут быть использованы многие модификации и изменения изобретения. Все подобные изменения и модификации изобретения входят в предшествующее описание и нижеследующую формулу изобретения.You must understand that the present description illustrates those aspects of the invention that relate to a better understanding of the invention. Some aspects that would be obvious to experts in the field of technology and which, therefore, do not facilitate a better understanding of the invention, were not presented to simplify this description. Although only a limited number of embodiments of the present invention have been described herein as necessary, a person skilled in the art after studying the foregoing description will understand that many modifications and variations of the invention can be used. All such changes and modifications of the invention are included in the foregoing description and the following claims.

Claims

1. The cutting insert is essentially in the form of a parallelogram containing the upper surface,
the first and second main radial rear surfaces intersecting the upper surface,
the first and second auxiliary axial rear surfaces intersecting the upper surface and connecting the first and second main radial rear surfaces,
the main cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface and
a variable radial rake angle along the length of the main cutting edge, wherein the main cutting edge includes a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle,
moreover, the first main radial back surface and the second main radial back surface, each, contain at least two radial back surfaces, and
the first auxiliary axial rear surface and the second auxiliary axial rear surface, each, contain at least two axial rear surfaces.

2. The plate according to claim 1, in which the radial rake angle of the main cutting edge changes from a positive radial rake angle to a negative radial rake angle along the entire main cutting edge.

3. The plate according to claim 1, which further comprises a main corner vertex.

4. The insert according to claim 1, in which the radial rake angle of the main cutting edge near the main corner vertex is positive.

5. The insert according to claim 4, in which the radial rake angle is zero at least at one point along the main cutting edge.

6. The insert according to claim 5, in which the radial rake angle is zero at only one point along the main cutting edge.

7. The insert according to claim 1, in which the length of the portion of the main cutting edge having a positive radial rake angle is at least three times greater than the length of the portion of the main cutting edge having a negative radial rake angle.

8. The insert according to claim 1, which further comprises a cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface and
a cutting edge at the intersection of the upper surface and the second main radial rear surface,
moreover, each cutting edge includes a variable radial rake angle along the length of the cutting edge, the main cutting edge comprising a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle.

9. The insert of claim 8, which further comprises a lower surface and two auxiliary cutting edges, each auxiliary cutting edge comprising at least a first section and a second section, the first section containing a chamfer parallel to the lower surface, and the second section is located under angle to the chamfer of the first section.

10. The insert according to claim 1, which further comprises two main corner vertices and two auxiliary corner vertices, each main corner vertex and each auxiliary corner vertex connecting the main cutting edge and the auxiliary cutting edge, and each of the main corner vertices is a full vertex or truncated peak.

11. The plate according to claim 1, in which at least one radial rear surface comprises a groove.

12. The plate according to claim 1, in which at least one radial rear surface comprises a groove extending through the entire radial rear surface.

13. The plate according to claim 1, in which at least one axial rear surface comprises a groove.

14. The plate according to item 13, in which the groove passes through at least part of the axial rear surface.

15. A peripheral cutting tool comprising a holder that has at least one socket for a cutting insert, and
the cutting insert, essentially in the form of a parallelogram, containing the main cutting edge, and the cutting insert is placed in one socket of the holder so that the midpoint of the main cutting edge is in the primary radial plane containing the axis of rotation of the holder, and the supporting plane including the lower surface of the nest under the cutting insert, perpendicular to the secondary radial plane, which contains the axis of rotation of the holder and perpendicular to the primary radial plane, while the cutting plate, essentially in the form of a parallelogram contains an upper surface,
the first and second main radial rear surfaces intersecting the upper surface,
the first and second auxiliary axial rear surfaces intersecting the upper surface and connecting the first and second main radial rear surfaces,
the main cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface and
a variable radial rake angle along the length of the main cutting edge, wherein the main cutting edge includes a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle.

16. The tool of claim 15, wherein the radial rake angle of the main cutting edge changes from a positive radial rake angle to a negative radial rake angle along the main cutting edge.

17. The tool according to clause 15, in which the cutting insert, essentially in the form of a parallelogram further comprises a main angular vertex.

18. The tool according to clause 15, in which the radial rake angle of the main cutting edge near the main corner vertex is positive.

19. The tool according to clause 16, in which the length of the portion of the main cutting edge having a positive radial rake angle is at least three times greater than the length of the portion of the main cutting edge having a negative radial rake angle.

20. The tool according to clause 15, in which the cutting plate in the form of a parallelogram further comprises
a cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface and
a cutting edge at the intersection of the upper surface and the second main radial rear surface,
wherein each cutting edge comprises a variable radial rake angle along the length of the cutting edge, and each cutting edge comprises a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle.

21. A method of mounting the cutting insert, essentially in the form of a parallelogram, containing the main cutting edge, in the slot for the cutting insert of the peripheral cutting tool holder, which includes installing the cutting insert in the slot under the cutting insert so that the midpoint of the main cutting edge is in the primary radial plane containing the axis of rotation of the holder, and the supporting plane, including the lower surface of the socket under the cutting insert, is perpendicular to the secondary radial plane Which comprises a holder rotational axis and the radial plane perpendicular to the primary, wherein the cutting insert is substantially parallelogram-shaped upper surface comprises,
the first and second main radial rear surfaces intersecting the upper surface,
the first and second auxiliary axial rear surfaces intersecting the upper surface and connecting the first and second main radial rear surfaces,
the main cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface and
a variable radial rake angle along the length of the main cutting edge, wherein the main cutting edge includes a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle.

22. The method according to item 21, in which the radial rake angle of the main cutting edge changes from a positive radial rake angle to a negative radial rake angle along the entire main cutting edge.

23. The method according to item 21, in which the cutting insert, essentially in the form of a parallelogram further comprises a main corner vertex.

24. The method according to item 21, in which the radial rake angle of the main cutting edge near the main corner vertex is positive.

25. The method according to item 21, in which the length of the portion of the main cutting edge having a positive radial rake angle is at least three times greater than the length of the portion of the main cutting edge having a negative radial rake angle.

26. The cutting insert is essentially in the form of a parallelogram containing the upper surface, lower surface,
the first and second main radial rear surfaces, each intersecting the upper surface,
the first and second auxiliary axial rear surfaces, each intersecting the upper surface and connecting the first and second main radial rear surfaces,
the main cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface and
a variable radial rake angle along the length of the main cutting edge, wherein the main cutting edge includes a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle,
a cutting edge at the intersection of the upper surface and the first main radial rear surface,
a cutting edge at the intersection of the upper surface and the second main radial rear surface, each cutting edge having a variable radial rake angle along the length of the cutting edge, and the main cutting edge comprising a portion having a positive radial rake angle and a portion having a negative radial rake angle, and
two auxiliary cutting edges, each of which has at least a first section and a second section, and the first section is made with a chamfer parallel to the lower surface, and the second is located at an angle to the chamfer of the first section.

27. The insert of claim 26, wherein the radial rake angle of the main cutting edge changes from a positive radial rake angle to a negative radial rake angle along the entire main cutting edge.

28. The plate according to p. 26, which further comprises a main corner vertex.

29. The insert of claim 26, wherein the radial rake angle of the main cutting edge adjacent to the main corner vertex is positive.

30. The insert according to clause 29, in which the radial rake angle is zero at least at one point along the main cutting edge.

31. The insert of claim 30, wherein the radial rake angle is zero at only one point along the main cutting edge.

32. The insert according to claim 26, wherein the length of the portion of the main cutting edge having a positive radial rake angle is at least three times larger than the length of the portion of the main cutting edge having a negative radial rake angle.

33. The plate according to p. 26, which further comprises two main corner peaks and two auxiliary corner peaks, and each main corner vertex and each auxiliary corner vertex connect the main cutting edge and the auxiliary cutting edge, and each of the main corner vertices is a full vertex or truncated peak.

34. The plate according to p, in which the first main radial back surface and the second main radial back surface, each, contain at least two radial back surfaces, and
the first auxiliary axial rear surface, the second auxiliary axial rear surface, each, contain at least two axial rear surfaces.

35. The plate of claim 26, wherein the at least one radial rear surface comprises a groove.

36. The plate of claim 26, wherein the at least one radial back surface comprises a groove extending through the entire radial back surface.

37. The plate of claim 26, wherein the at least one axial rear surface comprises a groove.

38. Plate 37, in which the groove passes through at least a portion of the axial rear surface.